background image

A1

9

Zestaw układ według rysunku 8. Rezy−
stor  R1  zabezpiecza  przed  uszkodze−
niem  w przypadku  zwarcia  punktów  A,
B. Pomocą będzie fotografia 6. Ten mo−
del zbudowany został na kawałku tektu−
ry.  Polecam  Ci  na  początek  taką  prostą
metodę montażu bardziej skomplikowa−
nych układów. Końce elementów z dru−
giej strony płytki są połączone przez ich
skręcenie ze sobą. Z czasem, gdy już na−
uczysz się lutować, nadal możesz wyko−
rzystywać tę prostą, a użyteczną „karto−
nową” metodę montażu.
Do punktów A, B dołącz ja−
kiekolwiek 

(możliwie

krótkie)  przewody−sondy
i sprawdź rezystancję róż−
nych  materiałów:  metali,
tworzyw  sztucznych,  drewna,
wody z kranu, wody destylowanej, mineral−
nej i wody z solą.
Narysuj miękkim ołówkiem na kartce gru−
bą,  mocną  kreskę  −  sprawdź  rezystancję

tak  uzyskanej  ścieżki  wę−

glowej (grafitowej). Tak

mniej  więcej  produko−

wane  są  niektóre  rezy−

story.  Dioda  D3  będzie

się świecić nawet przy ogrom−

nych  wartościach  rezystancji  Rx
(sprawdź  koniecznie  jak  świecą  diody,
gdy Rx=10M

). 

Dotknij lekko palcami obydwu rąk druty

dołączone do punk−
tów A, B. Czy dio−
dy  się  zaświecą?
Ściśnij te druty pal−
cami. Co się dzieje?
Okazuje  się,  że
każdy 

człowiek

jest...  rezystorem,
a rezystancja  zale−
ży od siły ściskania
drutu.  Wykonałeś
więc 

przyrząd

umożliwiający  wy−
łonienie  lokalnego
siłacza.  Tak  samo
przyrząd 

można

nazwać 

mierni−

kiem  temperamen−
tu  i przeprowadzić
wybory  lokalnego
Casanovy.  (Tobie
podpowiem w taje−
mnicy,  że  przed

Zauważ,  że  w elektronice  używane  są  mnożniki,
których każdy jest 1000 razy większy (bądź mniej−
szy) od poprzedniego, co odpowiada przesuwaniu
przecinka o trzy miejsca. Poznanie mnożników, ich
oznaczeń i skrótów nie powinno sprawić Ci więk−
szych trudności.
Przyzwyczaisz się też do innych, na pozór bardzo
dziwnych  oznaczeń,  których  historia  sięga  epoki
starych kopiarek i drukarek. Wydruki i kopie były
wtedy słabej jakości, zawierały skazy, plamy i ry−
sy.  Poza  tym  zarówno  maszyny  do  pisania,  jak
i pierwsze  drukarki  nie  drukowały  greckich  liter.
Nie  masz  chyba  wątpliwości,  co  znaczy  33k –  to
oczywiście 33k

.

Ale co oznacza 3k3 albo k33?

W przypadku niewyraźnej kopii można mieć wąt−
pliwości, czy chodzi o 33k, czy o 3,3k. Aby po−
zbyć się wątpliwości, wystarczy w miejsce prze−
cinka  wstawić  literę  z końca,  czyli  zamiast
3,3k zapisać  3k3.  Z reguły  pomija  się  też  zero
w liczbach  ułamkowych,  czyli  zamiast  0,33k pi−
sze się k33. Zamiast małej litery k, czasem spoty−
ka się dużą, na przykład 2K7 to to samo, co 2k7,
czyli 2,7k

.

W przypadku omów w zasadzie wystarczyłoby po
prostu pominąć symbol oma, czyli zamiast 12

za−

pisać 12 – i taki zapis czasem można spotkać. Aby
jednak  uniknąć  wątpliwości,  czy  przypadkiem
omyłkowo nie pominięto literki k albo M (co dało−
by  wartość  tysiąc  albo  milion  razy  większą  −

12k

albo  12M

),  w przypadku  omów  pisze  się

dużą  literę  R.  Dlatego  bardzo  często  spotyka  się
zapis typu 120R (120

), 47R (47

), 6R8 (6,8

),

R22  (0,22

).  Ale  bez  przesady  –  nie  pisze  się

120kR czy 2k2R, tylko 120k, 2k2.
Choć  nie  mówiliśmy  o wszystkich  elementach  elektro−
nicznych, już teraz Ci podam, że podobnie skraca się za−
pis  wartości  innych  elementów,  zwłaszcza  kondensato−
rów, ale także cewek, itd. Odpowiednią literę wstawia się
zawsze w miejsce przecinka. Oto przykłady:
7p5 = 7,5pF
150p = 150pF
n15 = 0,15nF = 150pF
6n8 = 6,8nF
47n = 47nF

37

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

Brzęczyk piezo

Brzęczyk piezo (piezoelektryczny), zwany
często  buzzerem,  po  dołączeniu  do  źródła
napięcia  wydaje  dźwięk  −  ciągły  pisk.
Brzęczyk  nie  jest  prostym  elementem  jak
dioda  LED,  rezystor  czy  tranzystor  –
w istocie  składa  się  z kilku  elementów,
w tym  tranzystora(−ów)  tworzących  gene−
rator  oraz  przetwornika  elektroakustycz−
nego  –  membrany  z materiału  piezoelek−
trycznego  (stąd  nazwa).  Brzęczyk  piezo
z wbudowanym  generatorem  jest  elemen−
tem  biegunowym  −  końcówkę  oznaczoną
kolorem  czerwonym  (końcówkę  dłuższą)
należy dołączać do plusa, drugą końcówkę
(czarną,  krótszą)  −  do  minusa.  Fotografia
powyżej 
pokazuje  dwa  najpopularniejsze
rodzaje brzęczyków.
Uwaga!  Oprócz  opisywanych  brzęczyków
piezo 

z

wbudowanym 

generatorem,

w podobnych obudowach bywają umieszcza−
ne niebiegunowe membrany piezo. Membra−
na  jest  prostym  przetwornikiem  elektroaku−
stycznym.  Aby  jednak  wydała  dźwięk,  po−
trzebny jest generator.
Na schematach brzęczyki oznacza się różnie,
czasem  literą  Y,  czasem  X lub  jeszcze  ina−
czej  –  nie  ma  ścisłej  reguły.  Używa  się  też
różnych  symboli  –  w ramach  niniejszego
kursu  stosowny  będzie  symbol  pokazany
wyżej.

F

Fo

ot

t.. 6

6

Ćwiczenie 7    

Siłomierz towarzyski

Rys. 8

Ciąg dalszy z EdW 10/2000

Czy wiesz, że...

Jeśli przez element elektroniczny popłynie

prąd większy od dopuszczalnego, element

ten ulegnie nieodwracalnemu

uszkodzeniu.

background image

A1

10

próbą warto zwilżyć palce, np. poślinić –
efekt murowany.)
Uwaga! Zwłaszcza w tym bardzo czu−
łym  układzie  zaobserwujesz,  że  doty−
kanie  jednym  palcem  punktu  B  powo−
duje  świecenie  lampek.  Twoje  ciało
działa  jak  antena  i stajesz  się  niejako

źródłem  małego  prądu,  który  jest
wzmacniany  przez  tranzystory.  Ten
efekt  trochę  przeszkadza  w ćwiczeniu,
ale nie będziemy go likwidować, bo je−
szcze nie poznałeś kondensatorów (na−
leżałoby  włączyć  kondensator  między
punkty A, B).

W układzie z rysunku 8 sprawdziłeś, że
człowiek  jest  rezystorem.  Rezystancja
skóry  nie  jest  stała,  zmienia  się  pod
wpływem różnych czynników. Gdy ktoś
się spoci, na przykład pod
wpływem stresu, re−
zystancja maleje.
Zjawisko  zmia−
ny  oporności
pod  wpływem
stresu  jest  wy−
k o r z y s t y w a n e
w

wykrywaczach

kłamstwa. Możesz spraw−
dzić, czy rezystancja skóry Twoich kole−
gów (koleżanek) różni się, gdy dają odpo−
wiedzi prawdziwe i fałszywe. Do takiej za−
bawy musisz jednak wykorzystać jakiekol−

wiek  metalowe  elektrody,  mocowane  na
skórze "ofiary" i dołączone do punktów A,
B.  Nie  musza  to  być  specjalne  elektrody,
wystarczą odizolowane końce przewodów.

Zadając  pytania  będziesz  ob−

serwował jasność diod.

Ostrzegam  jednak,

że  zmiany  rezy−

stancji skóry pod
wpływem  stresu

i emocji są bardzo

małe  i masz  nie−

wielkie  szanse,  by  za−

uważyć  zmiany  jasności

diod LED. Nie zmienia to faktu, że taje−
mniczy układ z różnokolorowymi lamp−
kami  mimo  wszystko  jest  znakomitym
pretekstem  do  wesołej  zabawy  w więk−

Ale to nie wszystko. Szczególny
problem  jest  z małą  grecką  literą
mi − µ (mikro – 0,000001). Nawet
współczesny  komputer  z porząd−
ną  drukarką  może  zamiast  grec−
kiej  litery  µ  z czcionki  Symbol
wydrukować  jej  odpowiednik
w jakiejkolwiek  innej  czcionce  –
będzie  to  mała  litera  m.  Litera
m (mili  –  0,001)  wprowadzi
w błąd, bo zmieni wartość tysiąc−
krotnie!  Aby  tego  uniknąć,  od
dawna  pisze  się  zamiast  greckiej
litery µ małą literę u. Oto przykła−
dy:  u68  (0,68µF),  4u7  (4,7µF),
33u (33µF).  Czasem  spotyka  się
dużą  literę  U,  np.:  2U2  (2,2µF)
lub 100U (100µF). Litery m (mili)
do dziś unika się przy oznaczaniu
kondensatorów. Zamiast 22mF pi−
sze  się  zazwyczaj  22000u,
22000uF lub 22000µF.

38

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

TECHNIKALIA

Przycisk, przełącznik

Te  proste  elementy elektromechaniczne są  bar−
dzo często wykorzystywane w praktyce. Typo−
wy przycisk zwiera swe styki na czas naciśnię−
cia. Normalnie styki są rozwarte (ang. normally
open – stąd skrót NO). Znacznie mniej popular−
ne są przyciski normalnie zwarte (ang. normally
closed – NC), otwierane przez czas naciskania. 
Bardzo często wykorzystywane są przełącz−
niki
, umożliwiające zwarcie styków na stałe,
a nie tylko na czas naciskania. Oprócz prze−
łączników dwupozycyjnych często wykorzy−
stuje się przełączniki trzypozycyjne „z zerem
w środku” – w środkowej pozycji nie ma po−
łączenia.  Fotografie pokazują  najpopular−
niejsze  przełączniki  dźwigienkowe  oraz
przyciski,  popularny  microswitch  (czytaj:
mikrosłicz).  Oprócz  przełączników  dźwi−
gienkowych  produkowanych  jest  wiele  in−
nych  odmian,  w tym  wielopozycyjne  prze−
łączniki  obrotowe.  Przyciski  i przełączniki
najczęściej oznacza się literami S lub W.

Tabela 2

Czy wiesz, że...

nazwa jednostki prądu, amper, pochodzi od nazwi−

ska uczonego francuskiego Andre’a Marie Ampere, który

zajmował się między innymi badaniem zjawisk elektrycznych.

Nazwa jednostki napięcia, wolt, też pochodzi od nazwiska uczo−

nego − Alessandro Volta był włoskim eksperymentatorem, który

wynalazł ogniwo elektryczne – baterię. Natomiast jednostka

rezystancji zawdzięcza nazwę niemieckiemu uczonemu

− Georg Simon Ohm odkrył prawo wiążące

prąd, napięcie i oporność.

Ćwiczenie 8   

Wykrywacz kłamstw

Fot. 7

Rys. 9

12mV = 

µ

V = 

nV =

V

880uV =

mV =

nV =

V

920mA = 

µ

A = 

kA =

A

21nA =

pA =

µ

A =

A

68

=

k

M

=

20m

=

k

=

5k62 =

M

=

4k22 =

k

=

M

=

33R =

m

=

M

=

R020 = 

m

=

µΩ

=

3R3 =

k

=

1M8 =

M

=

k

=

n18 =

nF = 

pF =

F

220nF = 

µ

F = 

nF =

F

0,01uF = 

nF = 

pF =

F

.0022 =

pF = 

nF = 

F

1.5 =

nF = 

µ

F =

F

47uH = 

mH = 

nH =

H

33m =

mH = 

nH =

H

background image

A1

11

Zestaw  układ  we−
dług  rysunku  10,
w y k o r z y s t u j ą c
brzęczyk  i zwykłą
diodę  LED.  Koń−
cówkę  czarną  do−
łącz  do  ujemnego
bieguna 

baterii.

Zwróć  uwagę  na
jasność  świecenia
diody  LED  −  jest
niewielka, 

czyli

tym  razem  prąd
w obwodzie  ogra−
nicza brzęczyk (nie ma rezystora Rx).
Usuń  diodę  i zasil  brzęczyk  bezpośre−
dnio napięciem 3V (z baterii litowej lub
dwóch  paluszków  R6)  –  rysunek  11.
Sprawdź,  czy  brzęczyk  o nominalnym
napięciu pracy wynoszącym 12V pracu−
je  przy  napięciu  zasilania  wynoszącym
tylko 3V. Sprawdź też, czy będzie praco−
wał przy zasilaniu z jednej baterii o na−
pięciu 1,5V (R6 albo LR44).
Zapamiętaj,  że  brzęczyk  piezo,  w prze−
ciwieństwie do (zwykłej) diody świecą−
cej,  nie  wymaga  żadnego  rezystora
ograniczającego prąd
.

Zapewne zauważyłeś, że w układzie po−
kazanym  na  fotografii  8 zastosowałem
diodę  migającą  (z ciemną  plamką).  Ze−
staw  taki  układ!  Dioda  powinna  migać,
a brzęczyk  powinien  wydawać  przery−
wany,  melodyjny  dźwięk.  Z niektórymi
egzemplarzami diod migajacych sztucz−
ka taka może się nie udać. Dlatego w Bi−
blioteczce  Praktyka 
na  końcu  artykułu
znajdziesz  dwa  schematy,  gdzie  dla  po−
lepszenia  warunków  pracy  diody  miga−
jącej dodany jest rezystor. Nie wątpię, że
takie  proste  sygnalizatory  będziesz  sto−
sował w praktyce.
Najprostszy w pełni funkcjonalny dzwonek
do  drzwi  możesz  zrobić  według  rysunku
12
.  Zamiast  przycisku
S1 możesz wykorzystać
nietypowe  wyłączniki
własnej produkcji, choć−
by  dwa  kawałki  drutu,
które będą zwierane np.
w

chwili 

otwarcia

drzwi.  Możesz  w ten
sposób budować minisystemy alarmowe.
Jeśli zamiast przycisku zastosujesz dwie
druciane  sondy  (kawałki  przewodu),
otrzymasz tester ciągłości obwodu, który

może 

Ci 

się

przydać  w prak−
tyce.  Praktyczne
układy  takich  te−
sterów 

znaj−

dziesz  w części
pt.  Biblioteczka
Praktyka
.

szym gronie (a może też do odkrycia ser−
cowych tajemnic rówieśników).
A jeśli zależy Ci nie tylko na zabawie, tyl−
ko  naprawdę  chcesz  sprawdzić  podaną
zależność,  możesz  mierzyć  rezystancję
skóry  za  pomocą  cyfrowego  multimetru
pracującego w roli omomierza − patrz fo−
tografia  7
.  Oczywiście  pod  warunkiem,
że taki multimetr posiadasz. Nie radzę ko−
rzystać  z miernika  wskazówkowego,  bo

zmiany rezystancji są bardzo małe i tylko
miernik  cyfrowy  daje  szansę,  by  je  wy−
kryć. Ale my mamy się przede wszystkim
bawić − przyznasz, że układ z diodami jest
bardziej  atrakcyjny  do  zabawy,  dlatego
jeśli już masz multimetr cyfrowy, możesz
go wykorzystać w roli mikroamperomie−
rza (na zakresie 200

µ

A lub 2mA) i próbo−

wać  mierzyć  prąd  płynący  przez  skórę
w układzie z rysunku 9.

Jeszcze inaczej bywa w literaturze amerykańskiej.
Tam zazwyczaj podaje się pojemność w mikrofara−
dach, pomijając nie tylko F (farad), ale też µ (mi−
kro) i pierwsze zero w ułamkach. Poza tym na za−
chodzie zamiast przecinka stosuje się kropkę. Za−
pis  .22  oznacza  więc  0,22µF,  zapis  .033  to
0,033µF, czyli  33nF,  47  to  47µF,  a .1  to  0,1µF,
czyli 100nF.
Różnorodność  jest  więc  duża:  1nF,  1n,  1000pF,
1000p,  0,001µF 0,001u oraz  .001  –  oznaczają  tę
samą pojemność.
Być może teraz, na początku wydaje Ci się to trud−
ne.  Z czasem  się  przyzwyczaisz.  Mało  tego,  jeśli
chcesz  być  elektronikiem,  musisz  to  opanować, 
i to  jak  najszybciej.  Poćwicz  więc  już  teraz, 

uzupełniając tabelkę na poprzedniej stronie.
Podstawiając do podanych wcześniej wzorów war−
tości U, I, R, koniecznie musisz uwzględnić mnoż−
nik.  Początkujący  często  mają  z tym  kłopoty,  bo
zapominają  o mnożnikach  –  Ty  nie  popełniaj  ta−

kich  błędów!  Albo  zamień  wszystko  na  jednostki
podstawowe, czyli wolty, ampery i omy, albo zau−
waż pewne zależności. Na przykład mili (1/1000)
jest odwrotnością kilo (1000). Tak samo mikro to
odwrotność  mega.  Czy  już  rozumiesz,  dlaczego
niektórzy  mówią,  że  „miliamper  i kiloom  dają
wolt” oraz „mikroamper i megaom też dają wolt”?
Pomocne okażą się poniższe trójki:
amper − om − wolt
miliamper − kiloom − wolt
miliamper − om − miliwolt
miliamper, megaom, kilowolt
mikroamper − megaom − wolt
mikroamper − kiloom − miliwolt
mikroamper − om − mikrowolt

39

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

Kontaktron

Szklana  rurka  kon−
taktronowa zawiera
specjalne 

styki,

które  są  zwierane
w obecności  pola
magnetycznego,
pochodzącego  np.
z magnesu trwałego
lub  elektromagnesu.  Styk  kontaktronowy
oznacza się na schematach różnie: albo literą S,
albo K, albo jeszcze inaczej.

Bateria

Chemiczne  źródło  energii  elektrycznej. 
Najważniejsze  parametry  bate−
rii to napięcie oraz pojemność.
Czym większa pojemność, tym
więcej energii elek−
trycznej zawiera ba−
teria  i tym  większy
prąd  można  z niej
pobrać.  Jeśli  pobór
prądu jest dla danej
baterii znaczny, na−
pięcie  spada  (co
jest  skutkiem  ist−
nienia  tzw.  rezy−
stancji  wewnętrz−
nej).  Baterie  alka−
liczne są lepsze od
zwykłych  węglo−
wo−cynkowych,  są
też  znacznie  droż−
sze.  Typowe  ogni−
wo  baterii,  zarów−
no zwykłe, jak i al−
kaliczne (np. popu−
larny  „paluszek”
R6)  daje  napięcie
1,5V. 

 

Baterie

(ogniwa) 

litowe

mają napięcie 3V.
Pojemność wyraża−
na  jest  w ampero−
godzinach 

(Ah)

R

R6

6 − z

zw

wk

kłła

a

L

LR

R6

6 − a

allk

ka

alliic

cz

zn

na

a

((p

pa

allu

us

sz

zk

kii))

Fot. 8

Ćwiczenie 9   

Brzęczyk piezo

Rys. 11

Rys. 10

Rys. 12

9

9V

V

6

6F

F2

22

2

a

a ll k

k a

a ll ii c

c z

z n

n a

a

lliit

to

ow

we

e  3

3V

V

z

ze

eg

ga

ar

rk

ko

ow

we

e

z

z w

w y

y k

k ll a

a

z

z w

w y

y k

k ll a

a

Czy wiesz, że...

każdy przedmiot czy materiał ma jakąś opor−

ność (rezystancję). Nawet materiały uważane za

izolatory mają pewną (ogromnie dużą) rezystancję,

i może przez nie płynąć prąd, wprawdzie

znikomo mały, ale jednak prąd.

background image

A1

12

W modelu,  pokazanym  na  fotografii  9
wykorzystano  styki  normalnie  zwarte
(NC)  popularnego  łącznika,  dzięki  cze−
mu  brzęczyk  nie  pracuje,  gdy  przycisk
jest wciśnięty, a odzywa się, gdy zosta−
nie zwolniony. Gdyby wykorzystano po−
zostałe dwie skrajne końcówki łącznika,
tworzące  styk  normalnie  otwarty  (NO),

brzęczyk  odzywałby  się  po  naciśnięciu
przycisku.  Jeśli  przypadkiem  masz  taki
lub podobny przełącznik, możesz zbudo−
wać pożyteczne sygnalizatory.
Pożyteczne  przyciski  ze  stykami  nor−
malnie zwartymi (NC) są zdecydowanie
mniej  popularne  od  przycisków  ze  sty−
kami normalnie otwartymi (NO). Ale nie

A teraz, aby nabrać wprawy, uzupełnij puste miej−
sca w tabeli 3. Zwróć uwagę, że wytłuszczone za−
znaczone czerwono jednostki zawsze tworzą poda−
ne właśnie trójki.
Jak już wspomniałem w ELEMENTarzu, praktycz−
nie  wszystkie  rezystory,  kondensatory  i inne 

elementy mają znormalizowane wartości i toleran−
cje. Choć powszechnie dostępne są wszystkie war−
tości  według  5−procentowego  szeregu  E24,  czę−
ściej są używane rezystory o wartościach z szere−
gów E12, a nawet E6. Tabela 4 podaje informacje
o szeregach E3 ...E24.
Nie  wyobrażasz  sobie,  jak  wiele  układów  można

wykonać  wykorzystując  wyłącz−
nie elementy według szeregu E3 –
takie  rezystory  będziemy  wyko−
rzystywać w trakcie kursu (... 1

,

2,2

,  4,7

,  10

,  22

,  47

,

100

, 220

, 470

, 1k

, 2,2k

,

4,7k

,  10k

...).  Precyzyjne  re−

zystory o tolerancji 1% (wg szere−
gu E96) są potrzebne bardzo rzad−
ko – tylko do precyzyjnych i ultra−
niskoszumnych  układów.  Nie−
zmiernie rzadko, a może nigdy nie
będzie  Ci  potrzebny  rezystor
o

nietypowej 

wartości 

np.

5,14k

(zastąpisz go potencjome−

trem  albo  złożysz  z kilku  typo−
wych rezystorów). Znacznie droż−
sze  rezystory  1−procentowe  są

jednak  dość  popularne,  i jeśli  takowe  posiadasz,
możesz je spokojnie stosować w miejsce popular−
nych 5− czy 10−procentowych.

40

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

TECHNIKALIA

TECHNIKALIA

lub  miliamperogodzinach  (mAh)  i wskazuje
jak  długo  będzie  pracować  bateria  przy  da−
nym  (niezbyt  dużym)  prądzie.  Na  fotogra−
fiach można zobaczyć najpopularniejsze ba−
terie zwykłe, alkaliczne i litowe.
Na schematach baterię oznacza się zwykle li−
terami B albo BAT.

Akumulator

C h e m i c z n e
źródło  energii
e l e k t r y c z n e j
zachowuje  się
podobnie  jak
bateria. 
F o t o g r a f i e
obok 
pokazują  kilka
a k u m u l a t o r ó w .
W przeciwieństwie
do 

jednorazowych

baterii,  akumulator
może  być  wielokrot−
nie ładowany i rozła−
dowywany.  Akumu−
latory  należy  łado−
wać w warunkach (prąd, czas ładowania) zale−
canych przez producenta. Ładowanie małych
akumulatorów  zbyt  dużym  prądem  może  się
skończyć eksplozją. Z akumulatorów, zarów−
no  niklowo−kadmowych,  niklowo−wodorko−
wych, jak i kwasowych można pobrać stosun−
kowo 

duży 

prąd, 

dużo 

większy 

niż  z jednorazowych  baterii  o podobnej 

Tabela 3

Fot. 10

Fot. 9

Ćwiczenie 10    

Dzwonek do drzwi, 

tester ciągłości obwodu

Czy wiesz, że...

zwieranie wyprowadzeń baterii i zasi−

lacza to robienie sobie na złość?

A

Ak

ku

um

mu

ulla

at

to

or

ry

y

N

NiiC

Cd

d

((z

za

as

sa

ad

do

ow

we

e))

A

Ak

ku

um

mu

ulla

at

to

or

ry

y

ż

że

ello

ow

we

e

((k

kw

wa

as

so

ow

we

e,,

o

ołło

ow

wiio

ow

we

e))

Jeśli U=9

V

, R=47

to I= 9V/47

= 0,1915

A

= 191,5mA

Jeśli U=1,5

V

, I=3

mA

to R=1,5V/3mA=0,5

k

=500

Jeśli U =40

mV

, R=100

to I=40mV/100

=0,4

mA

=400mA

Jeśli I=1,5

mA

, R=1

M

to U=1,5mA*1M

=1,5

kV

=1500V

Jeśli I=2,5

µµ

A

, R=2

M

to U=2,5

µ

A*2M

W=5

V

Jeśli U=800

mV

, R=1

k

to I=800mV/1k

=800

µµ

A

=0,8mA

Jeśli U=930

µµ

V

, I=3

µµ

A

to R=930

µ

V/3mA=310

=0,31k

Jeśli U=9V, I=1,5A to I= 

Jeśli I=40mA, R=22k

to U=

Jeśli U=15mV, R=50

to I=

Jeśli U=1kV, I=20mA to R=

Jeśli U =6V, R=15M

to I=

Jeśli I=350

µ

A, R=3k

to U=

Jeśli U =700

µ

V, R=100W to U=

background image

A1

13

jest  to  duże  nie−
szczęście.  Zestaw
układ  według  ry−
sunku  13
.  Foto−
grafia  10 
pokazu−
je  model  zbudo−
wany  z modułów
zestawu  nazywa−
nego  w Redakcji
bombonierką.  Oczywiście  Ty  zestawisz
układ  w dowolny  sposób,  na  przykład
tak jak pokazują poprzednie fotografie.
Dioda zgaśnie po naciśnięciu przycisku,
czyli po zwarciu jego styków. Gdy przy−
cisk jest naciśnięty, prąd płynie od plusa
zasilania przez rezystor R1 i dalej „naj−

krótszą drogą” do minusa przez przycisk
o bardzo małej rezystancji, omijając dio−
dę. Niektórzy mówią, że prąd jest leniwy
i zamiast męczyć się i płynąć przez dio−
dę, szuka drogi najkrótszej, drogi o naj−
mniejszej  rezystancji.  Zapamiętaj  to  –
prąd woli płynąć po trasie najmniejszego
oporu (rezystancji).
W zasadzie można zbudować podobny
układ  z brzęczykiem  zamiast  diody
LED – możesz go wypróbować, ale nie
ręczę,  czy  brzęczyk  będzie  działał
(niektóre  brzęczyki  nie  chcą  piszczeć
w takim układzie pracy bez kondensa−
tora,  a kondensatory  poznasz  dopiero
w lekcji drugiej).

1−procentowy szereg E96 opiera się na następują−
cych nominałach:
100 102  105 107  110 113  115 118  121 124
127 130  133 137  140 143  147 150  154 158

162 165  169 174  178 182  187 191  196 200
205 210  215 221  226 232  237  243  249 255
261 267  274 280  287 294  301 309  316 324
332 340  348 357  365 374 383 392  402 412
422 432 442 453 464 475 487 499 511 523

536 549  562 576  590 604  619 634  649 665
681 698  715 732  750 768  787 806  825 845
866 887 909 931 953 976.

Wartości wytłuszczone tworzą szereg E48.
Fotografia  ze  strony  4  pokazuje  kilka  rezys−
torów  precyzyjnych.  Wśród  nich  znajduje  się
rezystor  o  tolerancji  0,1%  −  jak  widać,  jego
wartość  (9,00k

)  jest  jeszcze  inna,  niż  podana

w szeregach E24 czy E96.

85

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

TECHNIKALIA

wielkości. Zwłaszcza akumulator samochodo−
wy może być źródłem prądu o ogromnej war−
tości. Gdybyś chciał wykorzystać taki akumu−
lator  do  zasilania  budowanych  układów,  ko−
niecznie  powinieneś  zastosować  żarówkę
w połączeniu według rysunku na wstepie tej
lekcji
, by ograniczyć maksymalny prąd.
Na schematach akumulatory oznacza się za−
zwyczaj literami AKU, B lub BAT.
Akumulatory  NiCd  (niklowo−kadmowe)
oraz  NiMH  (niklowo−wodorkowe)  mogą
zastępować typowe baterie jednorazowe, na
przykład  „paluszki”.  Akumulatory  można
łatwo odróżnić od baterii jednorazowych po
napisach takich jak NiCd, NiMH, recharge−
able, charge
.

Zasilacz

Układ  elektronicz−
ny,  który  zamienia
wysokie  napięcie
sieci  energetycznej
na  małe  napięcie
potrzebne  do  zasi−
lania układów elek−
tronicznych.  Bar−
dzo  popularne  są
zasilacze  wtyczko−
we.  Wiele  z nich
zawiera  stabilizator,  czyli  układ  precyzyjnie
utrzymujący  na  wyjściu  napięcie  nominalne.
Taki zasilacz znakomicie zastępuje baterie.
Najtańsze zasilacze wtyczkowe nie mają sta−
bilizatorów,  a ich  napięcie  silnie  zależy  od
chwilowego  poboru  prądu.  Dla  początkują−
cego hobbysty najodpowiedniejszy jest zasi−
lacz  stabilizowany  o napięciu  wyjściowym
12V i maksymalnym  prądzie  co  najmniej
100mA (lepiej 200...500mA).
Zasilacz nie jest elementem i nie ma osob−
nego  symbolu.  Czasem  do  oznaczenia  za−
silacza używa się symbolu baterii, ogólnie 
– źródła napięcia.

Tabela 4

E3 

10 

 

 

 

 

 

 

 

22 

 

 

 

 

 

 

 

47 

 

 

 

 

 

 

 

E6 

10 

 

 

 

15 

 

 

 

22 

 

 

 

33 

 

 

 

47 

 

 

 

68 

 

 

 

E12  10 

 

12 

 

15 

 

18 

 

22 

 

27 

 

33 

 

39 

 

47 

 

56 

 

68 

 

82 

 

E24  10 

11 

12 

13 

15 

16 

18 

20 

22 

24 

27 

30 

33 

36 

39 

43 

47 

51 

56 

62 

68 

75 

82 

91 

Rys. 13

Ćwiczenie 11    „

Odwrotny“ sygnalizator

Czy wiesz, że...

Akumulatory mogą dostarczyć dużego

prądu, a to w pewnych warunkach

spowoduje silne rozgrzanie elemen−

tów, a nawet pożar?

Bardzo często wy−
k o r z y s t u j e m y
tranzystory  w roli
p r z e ł ą c z n i k ó w,
dlatego  radzę  Ci,
byś 

sprawdził

działanie  układu
rysunku 14. Po−
równaj układ z ry−
sunkiem 13 − rolę,

jaką w tamtym układzie pełnił przycisk,
pełni teraz tranzystor.
Zestaw  też  układ  według  rysunku  15.
Model, pokazany na fotografii 11 został
zmontowany na uniwersalnej płytce sty−
kowej.  Oczywiście  można  go  zmonto−
wać  w dowolny  inny  sposób,  na  przy−
kład na tekturce.
Zamiast przycisku możesz wykorzystać
dwa kawałki drutu.

Fot. 11

Rys. 14

z

za

as

siilla

ac

cz

z

w

wt

ty

yc

cz

zk

ko

ow

wy

y

ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz 

 ELEMENT

arz

background image

A1

14

Zbuduj  też  układ  według  rysunku  19.
Fotografia  13 udowadnia,  że  kawałek
tekturki  i gumka  pozwalają  zbudować

porządny  model,  którego  nie  wstyd  po−
kazać  innym  i który  można  śmiało  wy−
korzystać w praktyce.

Tym  razem  brzęczyk  się  odezwie,  gdy
oddalisz  magnes  od  kontaktronu.  Jeśli
kontaktron  umieścisz  na  futrynie, 

Zestaw układ według rysunku 16.  Dio−
da  zaświeci  się  po  przerwaniu  drucika
(wyrwaniu  go).  Gdy  drucik  jest  cały,
prąd płynie od plusa zasilania przez dio−
dę  D1,  rezystor  R1  i dalej  „najkrótszą
drogą” do minusa przez drucik o bardzo
małej rezystancji, omijając bazę tranzy−
stora.  Tranzystor  nie  przewodzi  prądu,
mówimy, że jest zatkany. Gdy drucik zo−
stanie  przerwany,  prąd  popłynie  przez
rezystor  R1,  złącze  baza−emiter  tranzy−
stora,  co  spowoduje  otwarcie  T1  i za−

świecenie  D2.  Tranzystor  pełni  tu  dwie
pożyteczne funkcje:
− przełącznika
− wzmacniacza prądu.
Zauważ,  że  w spoczynku  układ  pobiera
pewien prąd – prąd płynący przez D1, R1
(10k

) i pętlę z drutu. Ze względu na du−

że  wzmocnienie  tranzystora  i niewielki
prąd pracy brzęczyka, prąd ten może być
jeszcze mniejszy (można zwiększyć war−
tość R1). Pobór prądu w spoczynku moż−
na  jeszcze  zmniejszyć,  stosując  układ

Darlingtona, we−
dług  rysunku
17 
fotografii
12
.  Jest  to  naj−
prawdziwszy sy−
stem alarmowy −
brzęczyk  ode−
zwie się po prze−
rwaniu  drucika,
a mówiąc fachowo – pętli dozorowej. Ta−
ki  ulepszony  układ  możesz  z powodze−
niem wykorzystać w praktyce. Pobór prą−
du w stanie czuwania wynosi mniej niż 1
mikroamper (1 milionowa ampera), więc
nawet niewielka bateria wystarczy na kil−
ka miesięcy ciągłego czuwania. Cieniutki
drucik uzyskasz rozplatając kawałek prze−
wodu elektrycznego – linki. Nie muszę Ci
chyba podpowiadać, gdzie możesz zasto−
sować taki układ – pułapkę.

Zestaw układ według rysunku 18. Weź
jakikolwiek magnes – na pewno w do−
mu znajdziesz jakiś magnes. Jeśli zbli−
żysz  magnes  do  rurki  kontaktronowej,
styki zostaną zwarte i brzęczyk zadzia−
ła.  Rurkę  kontaktronu  możesz  ukryć.
Każde  zbliżenie  jakiegokolwiek  ma−
gnesu włączy brzęczyk. Czy znajdziesz
dla  takiego  układu  praktyczne  zastoso−

wanie?  Jak  wykorzystasz  taki  tajemni−
czy wyłącznik?
Uwaga!  Szklana  rurka  kontaktronowa
jest  bardzo  krucha. 
Może  łatwo  ulec
uszkodzeniu,  jeśli  wyprowadzenia  będą
wyginane tuż przy szkle. Aby wygiąć wy−
prowadzenie,  koniecznie  trzeba  chwycić
wyprowadzenie  pincetą  i wygiąć  tylko
wystającą  końcówkę  –  zobacz  rysunek

wstępny A. Przewody łączące kontaktron
z układem  mogą  być  długie,  ale  wtedy
trzeba  je  ze  sobą  skręcić,  by  uniknąć
ewentualnych zakłóceń przemysłowych.

86

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

Zwieraj 

punkty 

A,

B i sprawdź, jak świecą dio−
dy.  Tranzystor  niejako  od−
wraca działanie przycisku –
dioda D3 gaśnie, gdy D1 się
zaświeca.  Niech  Cię  nie
zmyli  podobieństwo  do  ry−
sunków 13 i 14. Teraz w ro−
li przełącznika pracuje tran−
zystor T1. Gdy przycisk jest

w spoczynku,  przez  D1
(R1  i obwód  bazy  T1)
prąd  nie  płynie  −  tranzy−
stor  T1  nie  przewodzi.
Gdy  tranzystor  nie  prze−
wodzi, to tak, jakby go nie
było.  Prąd  płynie  nato−
miast przez diodę D2, re−
zystor R2 i dalej przez ob−
wód  baza−emiter  tranzy−

stora T2. Prąd ten otwiera tranzystor T2
i w efekcie świeci dioda D3. Gdy przy−
cisk  S1  zostanie  naciśnięty,  popłynie
prąd przez D1, R1 i tranzystor T1 zosta−
nie otwarty. Prąd, jak już wiesz, jest le−
niwy,  więc  płynąc  nadal  przez  D2  i R2
wybierze  teraz  łatwiejszą  drogę  przez
tranzystor  T1.  Niejako  zabierze  cały
prąd bazy T2 i tranzystor T2 zostanie za−
tkany (wyłączy się) − dioda D3 zgaśnie.

Ćwiczenie 14    

System alarmowy

Rys. 16

Rys. 17

F

Fo

ot

t.. 1

12

2

Rys. 15

Ćwiczenie 12   

Tranzystor jako przełącznik

Ćwiczenie 13 

Tajemniczy wyłącznik 

− system sterowany z kontaktronem

Rys. 18

background image

A1

15

a magnes na drzwiach, brzęczyk odezwie
się, gdy drzwi zostaną otwarte. Dlaczego
nie miałbyś zainstalować czegoś takiego
we własnym pokoju? A może znajdziesz
dla  tajemniczego,  magnetycznego  wy−
łącznika z rysunku 18 lub 19 jeszcze in−
ne praktyczne zastosowanie?

Piotr Górecki

87

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

Fot. 13

Rys. 19

Biblioteczka Praktyka

Na  górnym  rysunku  zamieszczony
jest schemat uniwersalnego sygnaliza−
tora świetlno−dźwiękowego z migają−
cą  dioda  LED  i typowym  brzęczy−
kiem  piezo  (z generatorem).  Układ
może  być  zasilany  napięciem  w za−
kresie 3...12V. Typowo wartość rezy−
stora wynosi 100 omów, jednak w za−
leżności  od  parametrów  użytej  diody
migającej  można  dobrać  wartość  re−
zystancji we własnym zakresie.
Na  dolnym  rysunku  można  znaleźć
trzy prościutkie schematy sygnaliza−
torów  przejścia  (zwarcia).  W dru−
gim  układzie  napięcie  zasilajace
musi  zapewnić  niezawodną  pracę
brzęczyka. Przy zastosowaniu brzę−
czyka na napięcie 1,5V, tester może

być zasilany z jednej baterii. Dobry,
alkaliczny  "paluszek"  wystarczy  na
kilka  lat  pracy  takiego  testera.
W trzecim układzie wartość rezysto−
ra  można  dobrać,  by  zarówno  ja−
sność diody jak i głośność brzęczy−
ka były wystarczające.
Rysunek obok pozwoli rozszyfrować
parametry  najróżniejszych  rezysto−
rów. Najpopularniejsze są obecnie re−
zystory z czterema paskami,z których
ostatni  jest  złoty  (tolerancja  5%).
Trzypaskowe  rezystory  o tolerancji
20% są dziś rzadko spotykane.
Pięcio− i cześciopaskowe rezystory to
rezystory  precyzyjne.  Często  spoty−
kane  są  pięciopaskowe  rezystory
o tolerancji 1% (ostatni pasek brązo−
wy)    W ich  oznaczeniu  występują
trzy cyfry znaczące i mnożnik, a war−
tości  są  z szeregu  E96.  Trudno  do−
stępne  dla  hobbystów  są  rezystory
sześciopaskowe  z podanym  współ−
czynnikiem  temperaturowym  (wyra−
żonym  w ppm/K).  Są  to  stabilne  re−
zystory  o wysokiej  precyzji,  używa−
ne zwykle w aparaturze pomiarowej.
Skrót  ppm  to  "parts  per  million"  −
części na milion, czyli 0,000001, na−
tomiast K − kelwin.
1ppm/K=0,000001/oC=0,0001%/oC

BIBLIOTECZKA

PRAKTYKA

BIBLIOTECZKA

PRAKTYKA

BIBLIOTECZKA

Uwaga! Do pierwszej części artykułu wkradł sie drobny błąd. Na stronie 75 na górnej fotografii trzeci rezystor ma rezystancję

4,7k

, a nie 2,4k

. Prosimy o naniesienie takiej poprawki w swoich egzemplarzach.